Al掺杂纤锌矿GaN电子结构第一性原理计算

采用第一性原理方法,在LMTO-MBJ框架下精确的计算Ga N和Al N的电子结构,计算结果与实验值一致.应用CPA的方法计算任意量的Al掺杂Ga N合金的电子结构,理论计算表明,Ga N的带隙宽度随Al掺杂浓度x的增大而增大,而且满足关系式Eg=3.43+2.3x(0≤x≤0.65),Eg=2.45+3.7x(0.65≤x≤1).计算可为氮化物半导体Ga N、Al N及其三元合金化合物Ga1-xAlxN的实验研究提供理论依据.     

镍掺杂Ca_3Co_4O_(9+δ)材料的制备与磁性研究

采用溶胶-凝胶法制备了热电材料Ca_3Co_(4-x)Ni_xO_(9+δ)(x=0,0.17,0.25)粉体.利用XRD和SEM对材料的物相和形貌进行分析,XRD测试结果表明,随着镍掺杂含量增加,衍射峰向小角度偏移,说明了镍元素已经进入了Ca_3Co_4O_(9+δ)晶格中.通过SEM扫描发现,材料的晶粒呈层状结构且尺寸大小均匀.通过振动样品强磁计(VSM)对样品磁性进行分析,发现镍元素的掺杂对样品的磁性有轻微的影响.     

热壁外延法生长Zn1—xMnxSe半磁半导体薄膜

作者用热壁外延方法在(100)GaAs衬底上生长Zn_(1-x)Mn_xSe拉半磁半导体薄膜,并用X射线衍射(XRD)、喇曼散射、俄歇电子能谱(AES)等技术对薄膜性能作了研究.实验结果表明已成功地生长出(100)Zn_(1-x)Mn_xSe单晶薄膜,其中x最大达到0.17.     

Mg掺杂Ga_(0.6)Fe_(1.4)O_3薄膜的制备及其多铁性能表征

GaFeO_3(GFO)是一种同时具有室温铁电和低温亚铁磁性的单相多铁材料,且其磁性转变温度可以通过调节Fe元素含量提高至室温,具有广阔的应用前景.研究发现,室温下Ga_(0.6)Fe_(1.4)O_3薄膜具有铁电性和弱磁性,但是由于薄膜的漏电流较大,制约了其实际应用.采用溶胶-凝胶法结合旋涂工艺成功制备了Mg掺杂的Ga_(0.6)Fe_(1.4)O_3薄膜,薄膜厚度约为100 nm,并对Ga_(0.6)Mg_xFe_(1.4-x)O_3(GMFO)薄膜的铁电性尤其是漏电性能进行了表征.研究结果表明:Mg离子掺杂的薄膜样品在室温下表现出铁电性,当x=0.05时,薄膜具有相对而言优良的铁电性能,矫顽电场强度(E_c)为25 kV/cm,剩余极化强度(P_r)为4.89μC/cm~2;适量Mg离子的掺杂可以使薄膜的漏电流密度降低2个数量级,x=0.05时,对应薄膜的漏电流最小,漏电流密度在10~(-1)～10~(-5) A/cm~2范围内.随着Mg离子掺杂含量的继续增加,薄膜的漏电流密度逐渐变大.压电力显微技术(PFM)测试结果表明,GMFO薄膜的力电耦合主要来自于薄膜的线性压电信号.GMFO薄膜具有室温弱磁性,当x=0.05时,薄膜具有最大的剩余磁化强度为9.8 emu/cm~3.该实验结果对于提高GFO多铁材料的性能,从而实现纳米器件的应用具有重要的指导意义.     

Au掺杂对L1_0相FePt纳米颗粒的结构和磁性的影响

利用溶胶—凝胶法制备了(FePt)100-x Au x(x=0%,5%,10%,20%)纳米颗粒,并且研究了不同含量的Au对FePt纳米颗粒磁性和结构的影响.实验发现,添加Au可以有效降低FePt合金从无序相到有序相的相转变温度,增加L10相FePt颗粒的有序化程度,并且会增加FePt颗粒的晶粒尺寸.磁性测试结果表明,在600℃时,掺杂Au后(FePt)90Au10样品的矫顽力可以达到9 585 Oe,比不添加时的5 250 Oe提高了很多,这可能是由于掺杂Au使FePt的有序化程度增加,并且使颗粒的尺寸增大.     

应变下氮和硼替位掺杂石墨烯的结构与电子性质

采用第一性原理计算方法,研究了氮(N)和硼(B)替位掺杂石墨烯在加载应变情况下的结构和电子性质.计算结果表明(采用6×6超原胞),对于纯石墨烯,当应变大于临界应变30%时发生从弹性应变至非弹性应变的转变,体系总能在转变处发生突变.而N和B掺杂石墨烯的临界应变分别变为17.6%和17.4%,这表明掺杂石墨烯的弹性应变范围大幅减小.通过研究纯石墨烯和N/B替位掺杂石墨烯的电子性质,发现纯石墨烯在对称应变下仍为零带隙,而掺杂后费米能级处出现电子态,体系转变为金属,并且发现应变可以调节掺杂石墨烯的费米能级但不能在狄拉克锥处打开带隙.     

Eu0.5Ca0.5Mn1-xCrxO3的制备、结构及其表征

通过固相反应法制备了Eu0.5 Ca0.5 Mn1-x CrxO3(x=0,0.025,0.05,0.075,0.10,0.15,0.20,0.30,0.40,0.50)等一系列样品.室温下测得的不同样品的XRD图谱表明样品随Cr3+掺杂量的增加,主峰的位置无明显的偏移,晶胞体积呈现减小的趋势;在衍射图谱中无额外的杂峰...     

氧基磷灰石La10-xSrx(GeO4)6O3-x/2的合成及其导电性能的研究

利用固相法在1 350 ℃合成了系列锗酸盐氧基磷灰石La10-xSrx(GeO4)6O3-x/2(x=0、0.25、0.5、0.75、1),利用XRD、SEM及电化学阻抗仪对样品进行了表征.结果表明:适量的Sr掺杂可以提高磷灰石的电导率.550℃时La9.75Sr0.25(GeO4)6O2.875的电导率为2.936×10-3S cm-1,比La10(GeO4)6O3电导率(3.781×10-4 S cm-1)高6倍,与同温度下的YSZ电导率相当.氧分压PO2=1～10-5atm时体系的电导率数值保持不变,证明Sr掺杂的锗酸盐氧基磷灰石在测试的氧分压范围内为O2-导电.     

Co_(1-x)Ni_xFe_2O_4/SiO_2纳米复合材料的制备及磁性研究

采用溶胶-凝胶法制备了Co_(1-x)Ni_xFe_2O_4/SiO_2(0＜x＜1)纳米复合材料,并利用差热和热重综合热分析仪(TG/DTA)研究了热处理过程中干凝胶的变化,利用X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)对产物的结构和磁性进行分析．结果表明:Ni~(2+)的掺杂引起样品晶胞体积减小,并且随着Ni~(2+)含量的增加,样品的饱和磁化强度Ms和矫顽力He都减小。     

强关联锰氧化物Pr_(0.5)Ca_(0.5)Mn_(1-x)Ga_xO_3结构及磁基态研究

采用高温固相法合成了单相多晶样品Pr_(0.5)Ca_(0.5)Mn_(1-x)Ga_xO_3.XRD结构分析表明该样品为单相正交结构.红外吸收光谱分析说明Ga掺杂是样品发生畸变的部分原因.低温下样品ZFC和FC出现分叉,表现出典型的相分离特征.在冻结温度Tf处,x=0.02样品交流磁化率实部χ'的峰强度随频率增大而降低,并向高温方向移动,实部峰值归一化斜率P(P=ΔTf/TfΔlgω)值在标准的金属自旋玻璃范围(0.005≤P≤0.01)之内;其虚部χ″峰的强度随频率增大而增大,基态是自旋玻璃.     

强关联锰氧化物Sm_(0.5)Ca_(0.5)Mn_(1-x)Ga_xO_3的结构及磁基态研究

采用高温固相法合成Sm_(0.5)Ca_(0.5)Mn_(1-x)Ga_xO_3(x=0、0.025、0.05、0.75、0.10、0.15)单相多晶系列样品.室温XRD分析表明样品无杂峰,属于典型的O型正交结构;红外吸收光谱分析发现Ga的掺杂导致样品的MnO_6八面体结构发生了微小畸变;x=0样品热磁曲线(M-T)分析表明样品在低温下表现出自旋玻璃态,在T=276 K时出现电荷有序峰,在T=240 K出现AFM相变温度峰,当T=140 K时发现冻结温度T_f;磁化曲线(M-H)结果进一步证明2 K下样品自旋玻璃态,且电荷有序反铁磁成分中的关联作用比较弱.     

溶胶-凝胶法制备具有室温铁磁性的Ti0.975Co0.025O2纳米颗粒

采用溶胶-凝胶工艺制备了磁性Co掺杂TiO2基稀磁半导体的纳米颗粒,在空气氛围中以不同温度对样品进行退火处理.通过差热/热重综合热分析仪(TG-DTA)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱(Raman)、透射电镜(TEM)分析了纳米颗粒的结构和相变温度.使用振动样品磁场计(VSM)测试样品磁性能.研究发现:退火温度较低时样品为锐钛矿结构,在823 K时出现少量金红石相,当退火温度为873 K时,样品基本转变成金红石结构,同时析出少量CoTiO3.退火温度同时对样品的磁性有较大影响.随着退火温度的升高,样品室温下的M-H曲线由顺磁形式向铁磁形式转变.退火温度为873 K时,我们得到了具有室温铁磁性的Ti0.975Co0.025O2纳米颗粒.     

La1-xCaxMnO3薄膜的制备及结构和磁性研究

采用溶胶-凝胶旋涂法在表面氧化的Si (100)基片上制备了La1-xCaxMnO3 (x=0,0.1,0.15) 薄膜.利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)及振动样品磁强计(VSM)对样品的结构、形貌和磁性进行了研究.结果表明:薄膜为正交钙钛矿结构,具有平整的表面,La0.85Ca0.15MnO3样品的薄膜厚度为334 nm.样品在居里温度附近发生铁磁-顺磁转变,随着Ca2+掺杂浓度的增加,样品的居里温度变大,x=0.15时,样品的居里温度为299 K.     

一类非线性椭圆型方程弱解的——C^1,α正则性

研究了非线性椭圆型方程——div(A^→(x,↓△u） f^→(x))=B(x,u,↓△u),在可控增长条件│B（x,z,h)│≤∧1(│h│^p(1-1/p*) │z│^p*-1 g(x))下,得到弱解的C^1,α正则性,其中1＜p≤N。1＜p＜N时,p*=Np/(N-p);p=N时,p*为任一正数。     

铁掺杂热电材料Ca_3Co_4O_(9+δ)的制备及其磁性研究

采用溶胶-凝胶的方法制备了热电材料Ca3Co4-xFexO9+δ(x=0~0.5)的粉体.研究了烧结温度及Fe掺杂含量对粉体微观结构的影响.X射线衍射(XRD)测试结果表明,热处理温度越高,样品的结晶度越好.但是,样品在升到一定温度后会分解.从样品的扫描电子显微(SEM)照片来看,材料的晶粒形状尺寸均匀.通过振动样品强磁计(VSM)测试样品磁性发现样品的磁性随着掺杂Fe的浓度增加而增强.     

La(1-x)NdxNiO3(0≤x≤0.25)的制备及结构研究

采用柠檬酸盐法制备La(1-x)NdxNiO3前驱体样品．利用热分析仪(DTA—TG)对前驱体进行测试，结合X射线衍射(XRD)对不同温度烧结样品结构分析，结果表明，在750℃以上烧结得到了单相的La(1-x)NdxNiO3固溶体材料(0≤x≤0．25)，随着Nd掺杂比例x值的增大，材料的晶格发生变化，a轴收缩，c轴伸长，晶格畸变增大．     

V掺杂ZnO基稀磁半导体的结构及磁性研究

利用溶胶-凝胶法制备前驱体,并在空气气氛中进行热处理,合成了具有六方纤锌矿结构的纯相ZnO及V掺杂ZnO纳米颗粒.分别用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)等测试手段对样品的结构、形貌和磁学性质进行表征测试.结果表明, V掺杂使晶格常数明显变小,同时抑制了晶粒的生长,没有发现第二相的存在.经过分析,认为V掺杂ZnO基稀磁半导体的铁磁性是其本质特性.     

基于CBP掺杂DPIHQZn的有机电致黄光器件

采用锌金属配合物DPIHQZn((E)-2-(4-(4,5-diphenyl-1H-imidazol-2-yl)styryl)quinolin-Zinc),将其掺杂到CBP中作为黄光发射层,制备了黄色有机电致发光器件(OLED),器件结构:ITO/2T-NATA(20 nm)/CBP:x wt.%DPIHQZn(30 nm)/Alq3(40 nm)/LiF(0.5 nm)/Al,研究了4种不同掺杂浓度(x=5,10,15,20)对黄光器件性能的影响,利用黄光发射层中主体材料与客体材料之间能量转移特性,得到了性能较好的有机电致黄光器件.在相同条件下,当掺杂浓度为15%时,其性能在4组器件中达到最佳,在驱动电压为14 V时呈黄光发射,器件最大亮度达到4 261 cd/m2,最大电流效率为0.84 cd/A,器件的色坐标稳定.     

发现“L层”的实验

P—N结不是P型半导体和N型半导体直接联接而成,而是用杂质的“补偿效应”,由一种型号半导体通过掺杂使其反型形成的。杂质分布是余误差函数或高斯函数分布。如图一所示。n型衬底中含磷(P),进行硼(B)扩散,生成P型,P—N结界面处杂质分布:     

电荷掺杂和C1掺杂聚吡咯、聚呋喃、聚噻吩的导电性理论研究

利用Gaussian 03程序包中的密度泛函理论在B3LYP/6-31G(d)水平下,对未掺杂、电荷掺杂和C1掺杂的聚吡咯、聚呋喃、聚噻吩进行几何全优化,并对它们的几何结构、自旋密度、自然键轨道(NBO)、前线轨道能进行了理论分析.结果表明,电荷掺杂能使聚合物键长趋于平均化,其极子分布几乎遍及了整个分子链而C1原子掺杂对聚合物的影响主要集中在与C1原子相邻的C原子上,极子分布局域在C1原子附近的大约7个碳原子上,掺杂能够明显增强仃电子共轭性,降低能隙,从而增强导电性.